JPH0756405A

JPH0756405A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0756405A
Application number: JP5197540A
Authority: JP
Inventors: Mitsushi Tsujita; 充司辻田; Sakushiro Tanaka; 作白田中; Yukifumi Terada; 幸史寺田; Ichiro Yamasato; 一郎山里; Takuji Terada; 卓司寺田; Masafumi Tanaka; 雅史田中; Keizo Kimoto; 恵三木元; Toshiyuki Fukami; 季之深見
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1993-08-09
Filing date: 1993-08-09
Publication date: 1995-03-03

Abstract

(57)【要約】【目的】感光体膜における暗減衰が種々の原因で変動
しても、その変動の原因を問わず、均一濃度の画像を形
成することができる画像形成装置を提供する【構成】感光体膜１２に於ける暗減衰によって発生す
るリーク電流Ｉｌｃを取り出す導電性材料などからなる
検出体２６が、感光体ドラム１３の回転を阻害すること
なく、電気的に接続されている。この検出体２６は比較
器２７に接続され、初期リーク電流値と計測されたリー
ク電流値との変動量を検出する。比較器２７は制御装置
２８に接続されている。制御装置２８に接続されている
メモリ２９に、感光体膜１２に於ける暗減衰に基づく多
数の前記変動量に対して、予め定める対応関係を有する
可変抵抗器２４の抵抗値の変化幅ΔＲのデータが記憶さ
れている。制御装置２８は、比較器２７によって検出さ
れた前記リーク電流Ｉｌｃの変動量に対応して、メモリ
２９から読み出される前記可変抵抗器２４の抵抗値変化
幅ΔＲだけ、可変抵抗器２４の抵抗値を変化せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真技術を用いた
画像形成装置に関し、特に、単層有機感光体ドラムに帯
電及び画像露光を行うことにより画像を形成する画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、静電複写装置あるいは印刷装
置等として、電子写真技術を用いた画像形成装置の開発
が活発に進められてきている。

【０００３】図１３は、従来の電子写真技術を用いた画
像形成装置１の系統図である。画像形成装置１は、表面
に感光体膜２が形成された回転可能な感光体ドラム３、
感光体膜２に所定量の電荷を一様に与えるための主帯電
器４、感光体膜２を露光し、感光体膜２上に静電潜像を
形成するための光学装置５、感光体膜２上の静電潜像を
現像するための現像装置６、感光体膜２に形成されてい
るトナー像を記録紙７に転写する転写器８、感光体ドラ
ム３上に残留したトナーを除去するクリーニングブレー
ドを備えるクリーニング装置９、及び感光体ドラム３上
に残留している電荷を除去して、感光体ドラム３の表面
電位を所定の均一な電位に設定するための除電ランプ１
０等を備えている。

【０００４】画像形成装置１によれば、主帯電器４によ
って、感光体膜２に所定量の電荷を一様に与えた後、光
学装置５によって感光体膜２に光が照射され、感光体膜
２上に静電潜像が形成される。その後、現像装置６によ
って、トナーが感光体膜２上に供給され、静電潜像が顕
像化される。感光体ドラム３上のトナー像は、転写器８
によって記録紙７に転写される。転写後に、感光体ドラ
ム３上に残留したトナーは、クリーニング装置９によっ
て除去される。次に、除電ランプ１０によって感光体膜
２上に光が照射され、感光体膜２上に残留している電荷
が除去され、感光体膜２の表面電位が所定の電位に均一
化される。この後、主帯電器４によって、感光体ドラム
３に再び帯電が行われる。これらの一連の過程が、感光
体ドラム３の回転に応じて、連続して繰り返し行われ
る。

【０００５】従来技術に於いて、感光体膜２を構成する
感光体材料として、無機材料あるいは有機材料が用いら
れている。無機材料として、Ｓｅ系材料、アモルファス
Ｓｉ系材料等が用いられている。近年、安全性や加工容
易性の点で、有機材料が多く用いられている。有機材料
を用いた有機感光体は、積層有機感光体と単層有機感光
体とに類別される。

【０００６】積層有機感光体は、電荷発生層と電荷輸送
層とが積層された構成である。電荷輸送層を形成する材
料の内、ホールの輸送能力が良好な材料は多く開発され
ているが、電子を輸送する能力が優れた材料は未だ開発
されていない。このため、積層型有機感光体は、負帯電
型のものが殆どである。しかし、コロナ放電を利用する
帯電器を用いて負帯電型の感光体を帯電させる場合に
は、オゾンの発生が多い。このため、安全性や環境性の
点で、オゾン対策が新たに必要となるといった問題点が
あった。

【０００７】上記問題点を克服するために、電荷輸送媒
質中に電荷発生媒質を分散させた単層有機感光体が提案
されている。単層有機感光体では、ホール輸送能力が良
好な材料を電荷輸送媒質として用いることで、容易に正
帯電型の感光体を実現することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】積層有機感光体と比較
し、製造の容易さの点でも、単層有機感光体が望まし
い。しかしながら、単層感光体膜は、除電の後も、概し
て高い残留電位を有している。また、感光体膜中のこの
高い残留電位を示す残留フォトキャリアによって、帯電
時の帯電電位が低くなるという問題点を有している。ま
た、前記使用時間が少ない期間は良好な帯電能を有して
いる感光体膜も、使用時間が長くなるに従って疲労し、
トラップサイトが増大し、帯電能が低下するという問題
点が発生する。

【０００９】上述の従来技術において、更に次のような
問題がある。すなわち、感光体膜２の単位面積に主帯電
器４によって所定量の電荷を与えた後、時間の経過に伴
って、その電荷の一部が失われる暗減衰が発生するとい
う問題である。このため、感光体ドラム３の回転に従っ
て、感光体膜２において着目する任意の領域が、帯電位
置（主帯電器４に近接する位置）から現像位置（現像装
置６に近接する位置）まで移動する間に、その領域の帯
電量が減少してしまうことになる。

【００１０】この感光体膜２の表面電位が露光によらず
に減少することは、一般に暗減衰と呼ばれている。この
暗減衰の程度は、感光体膜の帯電保持能や画像形成装置
１の設置されている環境等の種々の要因で変化する。感
光体膜２の帯電保持能や画像形成装置１の設置されてい
る環境等が画像形成装置１毎に異なる場合、暗減衰の程
度も画像形成装置１毎に変動することになる。また、感
光体膜２の帯電保持能や画像形成装置１の設置されてい
る環境等が経時的に変動してしまう場合、暗減衰の程度
も経時的に変動することになる。暗減衰の程度の変動
は、現像位置での感光体膜２の帯電量の変動を引き起こ
し、均一な濃度で画像を形成することが阻害される。

【００１１】従来の画像形成装置１に於いて、その設置
環境に係わらず、また、暗減衰の経時変化を考慮せず、
全ての画像形成装置１に、暗減衰による表面電位の減少
を補償する同一のデータが設定されていた。このデータ
は、例として感光体ドラム３の製造時に於いて計測され
た暗減衰の程度に対応する初期データである。

【００１２】従って、暗減衰の程度が、感光体膜の帯電
保持能や画像形成装置１の設置されている環境等の種々
の要因で変動した場合、従来の画像形成装置１は、初期
データによって、変動した暗減衰を補償することが出来
ず、均一な濃度の画像を形成することができなくなって
しまう。また、暗減衰が、画像形成装置１の長期にわた
る使用に伴う経時変化を生じる場合に於いても同様であ
る。この場合に於いて、画像形成装置１は、変動した暗
減衰を前記初期データによって補償することができず、
均一な濃度の画像を形成することができなくなってしま
う。

【００１３】特に、正帯電型の単層有機感光体膜は、使
用初期において良好な帯電能及び帯電保持能を有してい
ても、使用時間の経過にしたがって、帯電能及び帯電保
持能が低下するという問題点を有している。従って、正
帯電型有機感光膜に於ける暗減衰の程度が経時的に変動
することに起因して、画像形成装置が均一な画像を形成
することが出来ないという問題は、このような正帯電型
の単層有機感光体膜の実用化にとって、特に解決の急が
れる問題のひとつである。

【００１４】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、感光体膜における暗減衰
が種々の原因で変動しも、その変動の原因を問わず、均
一濃度の画像を形成することができる画像形成装置を提
供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、導電性を有する基体、及び該基体の表面に形成され
ている感光体膜を備える回転可能な感光体部材と、該感
光体部材の近傍に配置されて、該感光体膜を帯電させる
帯電手段と、帯電した該感光体膜に画像に対応する光を
照射する露光手段と、該感光体部材の回転方向に沿っ
て、該露光手段よりも下流側に配置されている現像手段
と、該感光体膜に於ける暗減衰に基づいて、該暗減衰の
程度の変動を検出する暗減衰検出手段であって、該感光
体部材の近傍であって、該帯電手段と該現像手段との間
に配置され、該感光体膜の該回転方向に沿う複数の位置
の電位差に対応して姿勢が変化する姿勢変化部材と、該
姿勢変化部材の姿勢変化量を検出する姿勢変化量検出手
段とを有する暗減衰検出手段と、該暗減衰検出手段で検
出された該暗減衰の程度の変動に基づいて、該暗減衰の
程度の変動を補償する補償手段とを備え、そのことによ
って、上記目的を達成することができる。

【００１６】本発明に於いて、前記姿勢変化部材は、一
体に構成されている複数の対向部を備え、該複数の対向
部は、前記感光体部材の表面にそれぞれ対向し、かつ該
感光体部材の回転方向に相互に間隔を隔て、該複数の対
向部が該感光体部材の回転軸と平行な軸線回りに回転可
能に支持され、該複数の対向部がそれぞれ対向している
該感光体膜の表面の複数の位置の間の電位差に対応し
て、該姿勢変化部材が該軸線回りに回転して、姿勢を変
化させる場合がある。

【００１７】本発明に於いて、前記帯電手段は、放電ワ
イヤとシールドケースとグリッドとを備えるスコロトロ
ンチャージャーである場合がある。

【００１８】本発明に於いて、前記補償手段は、前記グ
リッドのグリッド電位を調節するグリッド電位調節手段
を備える場合がある。

【００１９】本発明に於いて、前記補償手段は、前記帯
電手段に供給される帯電のための電流量を制御する場合
がある。

【００２０】本発明に於いて、前記暗減衰検出手段は、
前記感光体膜に接触している導電材料からなるブラシを
備える場合がある。

【００２１】

【作用】本発明の画像形成装置に於いて、感光体部材
は、導電性を有する基体と、該基体の表面に形成されて
いる感光体膜とを備えている。感光体膜は帯電手段によ
って帯電される。帯電された感光体膜は、露光手段によ
って露光され、静電潜像が形成される。感光体膜上の該
静電潜像は、現像手段によって現像される。感光体部材
の感光体膜に於いて、帯電手段による帯電に基づく表面
電位が、露光が行われない場合でも時間経過に従って減
少する暗減衰が発生する。

【００２２】暗減衰検出手段は、該感光体膜に於ける暗
減衰の該暗減衰の程度の変動を検出する。暗減衰検出手
段に備えられる姿勢変化手段は、該感光体膜に於ける暗
減衰に基づいて、該感光体膜の該回転方向に沿う複数の
位置の電位差に対応して姿勢を変化する。該姿勢変化部
材の姿勢変化量は姿勢変化量検出手段によって、検出さ
れる。補償手段は、該暗減衰検出手段で検出された該感
光体膜の該暗減衰の程度の変動に対応して、該感光体膜
における該現像手段近傍の該暗減衰の程度の変動を補償
する。

【００２３】本発明に於いて、上述したように、感光体
膜の暗減衰の程度の変動を、姿勢変化部材と姿勢変化量
検出手段とによって検出した時に、該検出結果に基づい
て、該感光体膜における該現像手段近傍の該暗減衰の程
度の変動を補償するようにしている。これにより、該暗
減衰の程度に経時変化が生じた場合、あるいは画像形成
装置の設置環境などに起因して暗減衰が、画像形成装置
毎にばらついた場合等、暗減衰が感光体膜の製造直後の
程度から変動した場合、該暗減衰の程度の経時変化ある
いは該ばらつきを補償して、均一な画像濃度の画像を形
成することができる。

【００２４】

【実施例】本発明の画像形成装置は、暗減衰による感光
体膜の帯電量の変化量を検出した後、その変化量に基づ
いて、画像形成に影響を与える種々のパラメータを調節
する。そのことによって、現像位置での感光体膜の帯電
量の経時変化分が補償され、均一濃度の画像が形成され
る。

【００２５】以下に、一例として正帯電型の単層有機感
光体膜を用いる場合について、本発明の実施例を説明す
る。

【００２６】（実施例１）図１は、本発明の一実施例の
画像形成装置１１の構成を示す系統図であり、図２は、
本実施例の斜視図である。この画像形成装置１１は、図
１に示されるように、アルミニウム等の金属材料からな
るドラム基体３０の表面に単層型有機感光体からなる感
光体膜１２が形成された感光体部材である回転可能な感
光体ドラム１３、感光体膜１２に所望量の電荷を一様に
与える帯電手段である主帯電器１４、感光体膜１２を露
光し、感光体膜１２上に静電潜像を形成するための光を
発生する露光手段である光学装置１５、感光体膜１２上
の静電潜像をトナーで現像するための現像手段である現
像装置１６、感光体ドラム１３上のトナー像を記録紙１
７等に転写する転写器１８、トナー像の転写後に、感光
体ドラム１３上に残留しているトナーを除去するクリー
ニング装置１９、及び感光体ドラム１３上に残留してい
る電荷を除去して、感光体膜１２上の電位を所定の電位
に均一化させるための除電ランプ２０等を備えている。

【００２７】主帯電器１４は、スコロトロンチャージャ
ーが採用され、コロナ放電を行う放電ワイヤ２１と、放
電ワイヤ２１を囲み、感光体ドラム１３側に開口してい
るシールドケース２２と、シールドケース２２の該開口
部に設けられている金属製のグリッド２３とを備えてい
る。主帯電器１４の放電ワイヤ２１に、コロナ放電に必
要な電流を供給するための電源２５が接続されている。
シールドケース２２は接地されている。グリッド２３
に、前記帯電位置の感光体ドラム１３の表面電位を調整
するために、可変抵抗器あるいはバリスタ等を含んで構
成される電位調整部５１が接続されている。

【００２８】本実施例に於いて、主帯電器１４として、
スコロトロンチャージャーを用いることにより、帯電時
に、感光体ドラム１３の帯電位置に於ける表面電位は、
予め定められる上限値に到達し、該上限値に保持され
る。これは、以下の理由による。放電ワイヤ２１への電
源２５からの電源電流Ｉｃｃは、放電により、シールド
ケース２２への放電電流Ｉｓｃと、グリッド２３への放
電電流Ｉｇｃと、感光体ドラム１３への放電電流Ｉｐｃ
とに分流される。放電ワイヤ２１からの放電電流が、グ
リッド２３を経て感光体膜１２の表面に到達するには、
グリッド２３の電位よりも感光体膜１２の表面電位が低
いことが必要である。

【００２９】帯電位置に於ける感光体膜１２に放電ワイ
ヤ２１からの放電によって、放電電流Ｉｐｃが供給され
ると、感光体膜１２の表面電位は、次第に上昇する。上
昇する該表面電位がグリッド２３の電位と一致すると、
それ以降、グリッド２３と感光体膜１２との間に放電は
発生しない。放電ワイヤ２１に供給される電源電流Ｉｃ
ｃは、全て放電電流Ｉｓｃ、Ｉｐｃとなる。従って、感
光体膜１２の表面電位は、グリッド２３のグリッド電位
によって決定され、該グリッド電位に到達した後、グリ
ッド電位に保持される。

【００３０】本実施例に於いて、感光体ドラム１３に於
ける前記暗減衰の程度の変動を検出するために、主帯電
器１４と現像装置１６との間に、感光体ドラム１３に近
接して、姿勢変化部材である検電器４０を設け、検電器
４０に光を照射し、検電器４０からの反射光を検知する
発光器４１と受光器４２とを設けるようにしている。発
光器４１と受光器４２とを含んで姿勢変化量検出手段が
構成されている。従って、検電器４０、発光器４１及び
受光器４２を含んで暗減衰検出手段が構成されている。

【００３１】前記発光器４１は、例としてＬＥＤ（発光
ダイオード）が用いられ、受光器４２としてフォトダイ
オードが用いられる。検電器４０は、感光体ドラム１３
の感光体膜１２に於ける図２に示す画像形成領域５２よ
りも、感光体ドラム１３の軸方向に沿う更に端部側の非
画像形成領域５３に対向する位置に配置される。この画
像形成領域５２は、感光体膜１２に於いて主帯電器１４
によって帯電される範囲として規定される。

【００３２】感光体ドラム１３の近傍であって、前記主
帯電器１４と現像装置１６との間に、感光体ドラム１３
の回転軸線と平行な支持軸４３が配置される。この支持
軸４３の両端は、画像形成装置１１のハウジング（図示
せず）に回転可能に支持される。検電器４０は、例とし
て１枚の金属板を屈曲して形成され、前記支持軸４３が
挿入されて、支持軸４３に回転可能に結合されている円
筒部４４と、円筒部４４に一体に連結され、感光体ドラ
ム１３の周方向に沿って相互に広がっている一対の連結
部４５、４６と、該連結部４５、４６の先端にそれぞれ
一体に連結され、感光体ドラム１３の表面にほぼ平行な
姿勢を有する一対の対向部４７、４８とを備える。

【００３３】前記円筒部４４に関して、連結部４５、４
６と反対側にバランサ４９が固定される。バランサ４９
は、検電器４０が図１に示されるように、図１の左右方
向あるいは上下方向のいずれに対しても傾斜した姿勢を
維持できるように位置及び形状が選ばれ、前記円筒部４
４を中心として、連結部４５、４６及び対向部４７、４
８と、前記バランサ４９とで姿勢の均衡を実現してい
る。

【００３４】前記検電器４０に於いて、例として連結部
４６の連結部４５と反対側の表面に反射板５０が固定さ
れている。前記発光器４１は、発光された光が前記反射
板５０に入射するように配置される。受光器４２は、前
記検電器４０がその姿勢を変化させても、反射光の少な
くとも一部が入射する位置に配置される。

【００３５】図５は本実施例の受光器４２の受光状態を
説明する図である。検電器４０が、感光体膜１２に於け
る前記初期暗減衰に対応する姿勢である場合、検電器４
０からの反射光の受光器４２上における光点４２が、例
として受光器４２のほぼ中央に位置するように、受光器
４２の位置が定められる。従って、反射光の全光量が受
光器４２に入射する。感光体膜１２の暗減衰に変動が生
じると、変動の量に対応して検電器４０はその姿勢を変
化させる。このときの検電器４０からの反射光による受
光器４２上の光点５６は、図５に示すように部分的に受
光器４２上に形成される。これにより、検電器４０の前
記姿勢変化は、受光器４２への入射光量の変化として検
出することができる。

【００３６】対向部４７、４８と感光体膜１２の表面と
の各距離の差は、感光体膜１２に於ける前記周方向に沿
う表面電位の変化に対応している。感光体膜１２の暗減
衰が、製造時の初期暗減衰に比較し、経時変化で増大す
る場合、前記表面電位の低下の程度が大きくなり、前記
距離の差が増大する。前記暗減衰の程度の変動は、検電
器４０の姿勢の前記初期暗減衰に対応する初期姿勢から
の姿勢変化量として検出される。従って、受光器４２か
ら受光光量に対応するレベルの受光信号を取り出すこと
により、感光体膜１２に於ける暗減衰の程度の変動を検
出することができる。

【００３７】また、感光体ドラム１３の感光体膜１２に
於いて、前述したように暗減衰が発生し、該暗減衰の程
度が経時的にあるいは環境によって変動する。前記帯電
位置に於いて主帯電器１４によって帯電された感光体膜
１２のある領域は、現像装置１６に向けて移動する際
に、該暗減衰によって表面電位が低下する。即ち、感光
体膜１２に於いて、周方向に沿って表面電位が変化す
る。この表面電位の変化を前記検電器４０の姿勢の変化
として検出することができる。

【００３８】本実施例に於いて、受光器４２からの前記
受光信号は、比較器２７に入力される。前記測定された
受光信号は、前記初期姿勢に対応する初期受光信号と比
較器２７に於いて比較され、受光信号の変化幅（以下、
変動量ΔＩｌｃ）に対応する信号が、制御装置２８によ
って読み取られる。制御装置２８にメモリ２９が接続さ
れている。メモリ２９には、変動量ΔＩｌｃに対して、
予め定める対応関係を有するグリッド電位Ｖｇの変化幅
ΔＶｇのデータが記憶されている。

【００３９】制御装置２８は、前述のようなデータを記
憶したメモリ２９から、前記変動幅に対応するデータを
読み取り、該データに基づいて電位調整部５１を調整し
て、グリッド２３の前記グリッド電流Ｉｇｃあるいはグ
リッド電圧Ｖｇを変化させる。また、電位調整部５１に
よってグリッド電流Ｉｇｃあるいはグリッド電位Ｖｇを
調整したとき用いたグリッド電流Ｉｇｃあるいはグリッ
ド電位Ｖｇの変化幅データも、メモリ２９に記憶され
る。制御装置２８は、該抵抗値変化幅データを参照し
て、次に、電位調整部５１を用いてグリッド電流Ｉｇｃ
あるいはグリッド電位Ｖｇを調整すべき条件が成立する
まで、グリッド電流Ｉｇｃあるいはグリッド電位Ｖｇを
調整された値に保持する。前記制御装置２８及び電調整
部５１を含んで補償手段が構成される。

【００４０】メモリ２９に記憶されているデータは、以
下のようにして定められる。感光体膜１２の製造時等に
於いて、感光体膜１２の暗減衰に基づく周方向に沿う２
つの位置に於ける電位差を、前記検電器４０、発光器４
１及び受光器４２を用いて計測し、あるいは温度、湿
度、振動などの周辺雰囲気が異なる環境下で使用し、前
記電位差の変動量を計測する。また、種々の前記電位差
に対応する現像位置の表面電位の変化を計測する。この
表面電位の変化分だけ、帯電位置に於ける表面電位を変
化させれば、現像位置に於いて、均一な表面電位を得る
ことができる。

【００４１】本実施例に於いて、このグリッド電流Ｉｇ
ｃあるいはグリッド電位Ｖｇの値を電位調整器５１によ
って調整することにより、主帯電器１４から感光体ドラ
ム１３に供給される放電電流Ｉｐｃが制御される。これ
により、感光体ドラム１３の帯電電位が制御される。

【００４２】即ち、放電ワイヤ２１への電源２５からの
電源電流Ｉｃｃは、放電により、シールドケース２２へ
の放電電流Ｉｓｃと、グリッド２３への放電電流Ｉｇｃ
と、感光体ドラム１３への放電電流Ｉｐｃとに分流され
る。これにより、下記数１が成立する。

【００４３】

【数１】Ｉｃｃ＝Ｉｓｃ＋Ｉｇｃ＋Ｉｐｃ上記数１に於いて、電源電流Ｉｃｃ及び放電電流Ｉｓｃ
がそれぞれ一定値であれば、感光体膜２上の帯電電位を
決定する放電電流Ｉｐｃは、グリッド１８への放電電流
Ｉｇｃによって、負の相関関係の下に決定される。この
放電電流Ｉｇｃの値は、電位調整器５１によるグリッド
電流Ｉｇｃあるいはグリッド電位Ｖｇによって決定され
る。

【００４４】主帯電器１４として、本実施例に於いてス
コロトロンチャージャーを用いる。一般に、感光体膜２
の飽和帯電電位Ｖｓが、５００〜１０００Ｖ、特に７０
０〜８５０Ｖの範囲となるように主帯電を行うことが望
ましい。そのために、コロナ放電を行うに際して、４〜
７ｋＶの高電圧を、主帯電器１４の放電ワイヤ２１に印
加することが望ましい。

【００４５】図３は本実施例の感光体ドラム１３、主帯
電器１４、現像装置１６、及び除電ランプ２０の配置状
態を示す系統図であり、図４は、主帯電器１４のグリッ
ド２３の平面図である。主帯電器１４の帯電器幅Ｗ１
は、例として２２ｍｍであり、グリッド２３の開口幅Ｗ
２は、例として１６ｍｍである。グリッド２３と感光体
ドラム１３との距離Ｌ１は、例として１．５ｍｍであ
る。主帯電器１４の感光体ドラム１３の回転方向に関す
る下流側端部と、現像装置１６との前記回転方向に沿う
角度θ１は、例として１２０°であり、除電ランプ２０
と主帯電器１４の前記回転方向上流側端部との回転方向
に沿う角度θ２は、例として３０°である。また、感光
体ドラム１３の径は、例としてφ７８ｍｍである。ま
た、グリッド２３のグリッド長Ｌ２は、例として３２０
ｍｍである。グリッド２３の開口部は、メッシュ状に形
成され、開口率は例として８０％である。

【００４６】画像露光用に用いられる光学装置１５は、
レンズや反射鏡等からなる光学系、あるいはレーザー光
発振器等が用いられる。現像装置１６は、１成分系現像
剤あるいは２成分系現像剤の帯電したトナーを、感光体
膜１２の表面に供給する現像ローラ６ａを備える。転写
器１８は、主帯電器１４と同様なコロナチャージャーあ
るいは接触式帯電器が用いられる。

【００４７】感光体膜１２を帯電させるに先だって、感
光体膜１２を除電し、除電後の感光体膜１２の表面電位
が例として１００Ｖ以下になるようにする。そのため
に、除電ランプ２０の除電光量は、感光体膜１２上に於
いて、５LUX・SEC以上、特に１０LUX・SEC以上であること
が望ましい場合がある。特に、本実施例の感光体膜１２
に於て、前記除電光量が好ましい。一方、５０LUX・SEC
以上とすると、感光体膜１２の光疲労による品質の劣化
が生じる。除電ランプ２０として、ハロゲンランプ、蛍
光灯ランプ、冷陰極線管、赤色、緑色等のネオンランプ
等の可視光光源がいずれも使用可能である。あるいは、
赤色、黄色、緑色等のＬＥＤ（発光ダイオード）等の単
色光光源も使用可能である。

【００４８】本実施例の感光体膜１２は、正帯電型単層
有機感光体膜であり、結着樹脂と電荷輸送媒質と電荷発
生物質とを相互に分散して形成される。電荷発生物質
は、それ自体公知の有機の光導電性顔料が何れも使用さ
れる。特に、フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、
キナクリドン系顔料、ピラントロン系顔料、ジスアゾ系
顔料、トリスアゾ系顔料等の光導電性有機顔料を単独
で、あるいは２種以上の組合せで用いる。

【００４９】電荷輸送媒質としては、樹脂媒質中に電荷
輸送物質を分散させたものが使用される。電荷輸送物質
としては、それ自体公知の正孔輸送物質或いは電子輸送
物質が何れも本発明の目的に使用される。適当な正孔輸
送物質の例は、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、フェナ
ントレン、Ｎ−エチルカルバゾール、２，５−ジフェニ
−ル１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４
−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジア
ゾール、ビス−ジエチルアミノフェニル−１，３，６−
オキサジアゾール、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）
−２，２’−ジメチルトリフェニルメタン、２，４，５
−トリアミノフェニルイミダゾール、２，５−ビス（４
−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−トリアゾー
ル、１−フェニル−３−（４−ジエチルアミノスチリ
ル）−５−（４−ジエチルアミノフェニル）−２−ピラ
ゾリン、ｐ−ジエチルアミノベンツアルデヒド−（ジフ
ェニルヒドラゾン）などの何れか、あるいはこれらの複
数の組合せで用いられる。適当な電子輸送物質の例は２
−ニトロ−９−フルオレノン、２，７−ジニトロ−９−
フルオレノン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレ
ノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノ
ン、２−ニトロベンゾチオフェン、２，４，８−トリニ
トロチオキサントン、ジニトロアントラセン、ジニトロ
アクリジン、ジニトロアントキノンなどの何れか、ある
いはこれらの複数の組合せで用いられる。

【００５０】結合剤樹脂としては、種々のもの、例え
ば、スチレン系重合体、スチレン−ブタジエン共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
マレイン酸共重合体、アクリル系重合体、スチレン−ア
クリル系共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ポ
リ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ
エステル、アルキッド樹脂、ポリアミド、ポリウレタ
ン、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリアリレー
ト、ポリスルホン、ジアリルフタレート樹脂、シリコー
ン樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ
エーテル樹脂、フェノール樹脂や、エポキシアクリレー
ト、ウレタンアクリレート等の光硬化型樹脂等、各種の
重合体が例示される。なお、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ
ール等の光導電性ポリマーも結着樹脂として使用でき
る。

【００５１】感光体膜１２中に存在させる電荷発生物質
は、結着樹脂１００重量部当たり０．１及至５０重量
部、特に０．５及至３０重量部の範囲にあるのが適当で
あり、一方電荷輸送物質は結着樹脂１００重量部当たり
２０及至５００重量部、特に３０及至２００重量部の範
囲にあるのが適当である。また、感光体膜１２の厚み
は、１０及至４０μｍ、特に２２及至３２μｍの範囲に
あるのが、高い表面電位、耐刷性及び感度の点でよい。

【００５２】感光体ドラム１２の金属からなるドラム基
体３０としては、一例として、アルミニウム素管や該ア
ルミニウム素管をアルマイト処理したものが一般に使用
される。ドラム基体３０は、前記アルミニウムに限らず
他の種類の金属材料から形成されてもよい。また、ドラ
ム基体３０は、導電性を有する材料なら前記金属材料に
限定されるものではない。他の例として、導電性樹脂や
導電フィルム等を用いてドラム基体３０を形成するよう
にしてもよい。

【００５３】感光体膜１２としての有機感光体層の形成
は、樹脂を、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−
ジメチルアセトアミドのようなアミド系溶媒；テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル；ジメチルス
ルホキシド；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族
溶媒；メチルエチルケトン等のケトン類；Ｎ−メチル−
２−ピロリドン；フェノール、クレゾール等のフェノー
ル類等の溶媒に溶解し、これに電荷発生物質を分散させ
て塗布用組成物とする。この組成物を導電性のドラム基
体３０に塗布し、感光体膜１２を形成させる。

【００５４】本発明は、正帯電型有機単層感光体の場合
に顕著な利点が秦せられ、正帯電型のものでは、主帯電
時にオゾンの発生が少ないことも利点である。正帯電型
の場合、電荷発生物質としては、ペリレン系顔料、アゾ
顔料或いはこれらの組合せを使用するのがよく、電荷輸
送物質としては２，６−ジメチル−２’，６−ジｔｅｒ
ｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン誘導体、
３，３’−ジメチル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス
−４−メチルフェニル（１，１’−ビフェニル）−４，
４’−ジアミン等のジアミン系化合物、フルオレン系化
合物、ヒドラゾン系化合物を使用するのがよい。

【００５５】本実施例に於いて、受光器４２からの前記
受光信号は、比較器２７に入力される。前記受光信号
は、前記初期姿勢に対応する初期受光信号と比較器２７
に於いて比較され、受光信号の変化幅に対応する信号
が、制御装置２８によって読み取られる。制御装置２８
は、前述したようなデータを記憶したメモリ２９から、
前記変化幅に対応するデータを読み取り、該データに基
づいて電位調整部５１を調整して、グリッド２３の前記
グリッド電流Ｉｇｃあるいはグリッド電圧Ｖｇを変化さ
せる。

【００５６】このようにして、本実施例に於いて、検電
器４０によって感光体膜１２における暗減衰の程度の変
動を検出し、検出結果に基づいて、前記帯電位置に於け
る感光体ドラム１３の表面電位を調整する。これによ
り、現像位置に於ける感光体ドラム１３の表面電位を一
定に保持して、均一な画像濃度を実現することができ
る。以下に、フローチャートを参照しながら、本実施
例の動作を説明する。

【００５７】図６は、本実施例の画像形成装置１１の動
作を示すフローチャートである。以下に説明する動作
は、本実施例の画像形成装置１１が、例として静電複写
機である場合、主電源の投入後のウォーミングアップ期
間に、あるいは、複写動作が行われていない期間に行わ
れる。ウォーミングアップ期間に行われる場合、以下に
説明する本実施例の補正動作のための動作期間を独立に
定める必要がなく、複写動作に対して無駄となる時間の
発生を防止することができる。

【００５８】図６のステップａ１に於いて、主電源が投
入される。ステップａ２に於いて、前記検電器４０、発
光器４１及び受光器４２を用いて、前述したように暗減
衰量の測定が行われる。ステップａ３に於いて、測定さ
れた暗減衰量が予め定められる暗減衰量の初期値と等し
いかどうかが判断される。ここで、暗減衰量の初期値
は、画像形成装置１１の一例である静電複写機の製造時
等の暗減衰量であって、経時変化を経ていない暗減衰量
を意味する。ステップ３の判断が否定であれば、暗減衰
量に経時変化等の変動が生じていることになり、ステッ
プａ４に於いて、詳しくは後述される補正動作が実行さ
れる。

【００５９】該補正動作の終了の後、ステップａ５に於
いて、静電複写機が複写動作可能な待機状態に設定さ
れ、ステップａ６に於いて複写動作が実行される。ステ
ップａ７に於いて複写動作が終了し、主電源が遮断され
る。ステップａ３に於いて、判断が肯定であれば、ステ
ップａ５に於いて、静電複写機が複写動作可能な待機状
態に設定される。以下、ステップａ６、ａ７の処理が行
われる。

【００６０】本件発明者の計測によれば、本実施例にお
けるような暗減衰量の変動幅の計測と感光体ドラム３の
帯電電位の調節とを行わない従来技術の画像形成装置の
現像位置に於ける電位と、本実施例の画像形成装置１１
の現像位置に於ける電位とを、静電複写機として比較す
ると、図７に示す結果が得られた。図７のライン３２は
従来技術の場合であり、ライン３３は本実施例の場合で
ある。図７から解るように、従来技術に於いて、現像位
置の電位は使用に伴って次第に減少するのに対し、本実
施例の画像形成装置１１は、現像位置に於ける電位が一
定である。

【００６１】これにより、正規現像方式に於いて画像濃
度が一定に維持され、反転現像方式に於いて、画像濃度
むらであるカブリ現象が防止された画像形成装置１１を
実現することができた。

【００６２】前記主帯電器１４への通電開始後、比較器
２７あるいは制御装置２８による暗減衰の計測動作の開
始迄の期間を、感光体ドラム１３の所定の複数回転と
し、この複数回転の間の期間に於ける暗減衰量の平均を
算出するようにしてもよい。

【００６３】本実施例の変形例として、前記暗減衰量の
計測時に於て、感光体ドラム１３の温度を上昇させるよ
うにしてもよい。これは、感光体ドラム１３の温度が上
昇する程、暗減衰量が増大するからであり、暗減衰量の
計測の分解能を向上することができる。従って、暗減衰
量の補償を高精度に行うことができる。

【００６４】一方、静電式複写機としての画像形成装置
１１の感光体ドラム１３に於いて、感光体ドラム１３の
表面に於ける結露によって、感光体ドラム１３上に分布
した電荷の消失や、形成された静電潜像の破壊等が生じ
る場合がある。このため、感光体ドラム１３上の結露を
防止するために、感光体ドラム１３内にヒータが設置さ
れている。前記暗減衰量の計測の分解能を向上するため
に用いられるヒータは、上記結露防止用のヒータを兼用
することができる。

【００６５】本実施例に於いて、更に、以下の利点を実
現することが出来る。本実施例に於ける検電器４０は、
感光体膜１２の前記非画像形成領域５３における暗減衰
を感光体ドラム１３に非接触で検出する。このため、本
実施例に於いて感光体膜１２の暗減衰によるリーク電流
Ｉｌｃの計測は、通常の複写動作を行っている期間中の
任意のタイミングで実行可能である。従って、該計測動
作は、画像形成装置１１ｃの前記ウォーミング期間や、
複写動作が実行されていない期間に限定されない。従っ
て、複写動作の実行期間中にも計測動作を実行すること
ができ、前記補正動作の精度を前記実施例に於ける精度
よりも更に向上することができる。

【００６６】本実施例に於いて、前記検電器４０の姿勢
の変化を検出する手段として、前記発光器４１及び受光
器４２に替えて、姿勢が変化する検電器４０によって押
圧され、押圧の程度に対応して出力電圧が変化する圧電
素子を用いるようにしてもよい。また、前記発光器４１
を用い、検電器４０からの反射光を、受光素子を線形に
配列してなる位置検出器（ＰＤＳ）を用いて検出し、位
置検出器からの出力に基づいて、検電器４０の姿勢を検
知するようにしてもよい。

【００６７】（実施例２）図８は、本発明の実施例２の
画像形成装置１１ａの構成を示す系統図であり、図９は
本実施例の正面図であり、図１０は本実施例の斜視図で
ある。本実施例は、前記実施例１に類似し、対応する部
分には同一の参照符号を付す。

【００６８】本実施例に於いて、主帯電器１４として、
コロトロンチャージャーが用いられる。主帯電器１４の
放電ワイヤ２１には、前記帯電位置の感光体ドラム１３
の表面電位を調整するために、主帯電器１４から感光体
ドラム１３への放電電流Ｉｐｃを制御する電源３６が接
続されている。また、主帯電器１４としては、コロトロ
ンチャージャーの代わりに、スコロトロンチャージャ
ー、あるいは接触帯電器を用いるてもよい。

【００６９】本実施例の特徴は、感光体ドラム１３に於
ける前記暗減衰の程度の変動を検出する手段として、現
像装置１６に関して、前記感光体ドラム１３の軸線に沿
う外方に、導電性材料からなるブラシ５４を、感光体ド
ラム１３に接触させて配置したことである。ブラシ５４
は、図９に示すように、感光体膜１２に於いて主帯電器
１４によって帯電される範囲内の、画像形成領域５２よ
りも端部側の非画像形成領域５３に配置される。

【００７０】ブラシ５４によって検出されたブラシ電流
Ｉｂと、初期設定されたブラシ電流Ｉｂ₀とは、比較器
５７によって比較され、ブラシ電流の変化幅△Ｉｂが検
出される。制御装置２８は、メモリ２９に記憶されてい
る図１１に示すブラシ電流値の前記変化幅△Ｉｂと該変
化幅に対応する現像位置の感光体ドラム１３の表面電位
との関係を示すデータに基づいて、ブラシ電流の変化幅
△Ｉｂから現像位置の感光体ドラム１３の表面電位を算
出し、算出された現像位置の感光体ドラム１３の表面電
位が初期設定された表面電位に近づくように電源電流Ｉ
ｃｃを定める。電源３６から前記調整された電源電流Ｉ
ｃｃが出力され、主帯電器１４に於いて放電が行われ、
感光体ドラム１３の帯電位置に於ける表面電位が調整さ
れる。これにより、感光体ドラム１３の前記現像位置に
於ける表面電位が予め定める電位に一定に維持される。

【００７１】このような実施例に於いても、前記各実施
例で述べた効果と同様な効果を達成することができる。

【００７２】また、本実施例の変形例として、図１２に
示す構成の画像形成装置１１ｂを用いるようにしてもよ
い。この画像形成装置１１ｂは、前記実施例２に類似
し、対応する部分には、同一の参照符号を付す。この変
形例の特徴は、導電性材料からなるブラシ５４を、クリ
ーニング装置１９と主帯電器１４との間に配置したこと
である。

【００７３】前記変形例に於いて、ブラシ５４は、前記
図９を参照して説明した感光体ドラム１３の非画像形成
領域５３に於いて、感光体ドラム１３に接触するように
配置される。本実施例に於いて、ブラシ電流Ｉｂの検出
動作は、例として画像形成装置１１ｂの前記ウォーミン
グアップ時に行われる。本実施例に於いて検出されたブ
ラシ電流値は、感光体ドラム１３の回転方向に沿って、
前記現像装置１６よりも下流側で測定されているので、
現像位置付近に於ける感光体ドラム１３の表面電位を得
るためには、測定されたブラシ電流値Ｉｂに対して換算
処理が必要である。

【００７４】この換算処理の第１の例は、感光体ドラム
１３が、帯電位置から現像位置に到達するまでの期間
で、帯電位置から前記ブラシ５４が配置されている位置
まで到達するように、感光体ドラム１３の回転速度を変
更して、ブラシ電流Ｉｂの測定を行うことである。換算
処理の第２の例は、前記帯電位置から現像位置までの暗
減衰の程度と、前記現像位置からブラシ５４の配置位置
までの暗減衰の程度とを予め測定して、前記２種の暗減
衰の程度の関係に基づいて、演算によってブラシ５４に
よって測定されたブラシ電流値Ｉｂから、現像位置に於
けるブラシ電流Ｉｂを求めることである。本実施例に於
いて、前記２種の換算方式の何れの処理方式を採用して
もよい。

【００７５】以上のような本実施例に於いて、前記各実
施例で述べた効果と同様な効果を達成することができ
る。また、本実施例に於いて、更に、以下の効果を達成
することができる。第１の効果は、ブラシ電流Ｉｂを検
出する手段によって、前記帯電位置から現像位置の間の
感光体ドラム１３に形成されている静電潜像に影響を与
える事態を防止することができる点である。第２の効果
は、ブラシ５４が感光体ドラム１３の回転方向に沿って
クリーニング装置１９よりも下流側に配置されているの
で、ブラシ５４が感光体ドラム１３上のトナーによって
汚損されることを防止することができる点である。

【００７６】以上の実施例では、すべてドラム状の基体
に感光体膜を形成したものを感光体部材として用いた
が、ベルト状の基体に感光体膜を形成したものを用いて
もよい。

【００７７】また、以上の実施例では、本発明の画像形
成装置を静電複写機として説明したが、本発明の画像形
成装置は、静電複写機にかかわらず、電子写真方式によ
って画像形成を行う画像形成装置であればよい。

【００７８】

【発明の効果】本発明によれば、感光体ドラムに於ける
暗減衰の程度の変動を検出した後に、該検出結果に基づ
いて、該感光体ドラムにおける該現像手段近傍の該暗減
衰の程度の変動を補償するようにしている。これによ
り、該暗減衰が経時変化を生じた場合、あるいは画像形
成装置の設置環境などに起因して暗減衰が、画像形成装
置毎にばらついた場合等、暗減衰が感光体膜の製造直後
の程度から変動した場合、該暗減衰の程度の経時変化あ
るいは該ばらつきを補償して、均一な画像濃度の画像を
形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の画像形成装置１１の系統図
である。

【図２】画像形成装置１１の斜視図である。

【図３】本実施例の配置状態を示す系統図である。

【図４】主帯電器１４のグリッド２３の平面図である。

【図５】受光器４２の受光状態を説明する図である。

【図６】本実施例の動作を説明するフローチャートであ
る。

【図７】本実施例の効果を説明するグラフである。

【図８】本発明の実施例２の画像形成装置１１ａの系統
図である。

【図９】本実施例の正面図である。

【図１０】本実施例の斜視図である。

【図１１】メモリ２９に記憶されているデータを説明す
るグラフである。

【図１２】実施例２の変形例の画像形成装置１１ｂの系
統図である。

【図１３】従来技術の画像形成装置１の系統図である。

【符号の説明】

１１、１１ａ、１１ｂ画像形成装置１２感光体膜１３感光体ドラム１４主帯電器１６現像装置１９クリーニング装置２０除電ランプ２１放電ワイヤ２２シールドケース２３グリッド３６電源２７、５７比較器２８制御装置２９メモリ３０ドラム基体４０検電器４１発光器４２受光器４７、４８対向部５１電位調整部５２画像形成領域５３非画像形成領域５４ブラシ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山里一郎大阪市中央区玉造一丁目２番28号三田工業株式会社内 (72)発明者寺田卓司大阪市中央区玉造一丁目２番28号三田工業株式会社内 (72)発明者田中雅史大阪市中央区玉造一丁目２番28号三田工業株式会社内 (72)発明者木元恵三大阪市中央区玉造一丁目２番28号三田工業株式会社内 (72)発明者深見季之大阪市中央区玉造一丁目２番28号三田工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性を有する基体、及び該基体の表面
に形成されている感光体膜を備える回転可能な感光体部
材と、該感光体部材の近傍に配置されて、該感光体膜を帯電さ
せる帯電手段と、帯電した該感光体膜に画像に対応する光を照射する露光
手段と、該感光体部材の回転方向に沿って、該露光手段よりも下
流側に配置されている現像手段と、該感光体膜に於ける暗減衰に基づいて、該暗減衰の程度
の変動を検出する暗減衰検出手段であって、該感光体部
材の近傍であって、該帯電手段と該現像手段との間に配
置され、該感光体膜の該回転方向に沿う複数の位置の電
位差に対応して姿勢が変化する姿勢変化部材と、該姿勢
変化部材の姿勢変化量を検出する姿勢変化量検出手段と
を有する暗減衰検出手段と、該暗減衰検出手段で検出された該暗減衰の程度の変動に
基づいて、該暗減衰の程度の変動を補償する補償手段と
を備える画像形成装置。
【請求項２】前記姿勢変化部材は、一体に構成されて
いる複数の対向部を備え、該複数の対向部は、前記感光
体部材の表面にそれぞれ対向し、かつ該感光体部材の回
転方向に相互に間隔を隔て、該複数の対向部が該感光体
部材の回転軸と平行な軸線回りに回転可能に支持され、
該複数の対向部がそれぞれ対向している該感光体膜の表
面の複数の位置の間の電位差に対応して、該姿勢変化部
材が該軸線回りに回転して、姿勢を変化させる請求項１
に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記帯電手段は、放電ワイヤとシールド
ケースとグリッドとを備えるスコロトロンチャージャー
である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記補償手段は、前記グリッドのグリッ
ド電位を調節するグリッド電位調節手段を備える請求項
１に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記補償手段は、前記帯電手段に供給さ
れる帯電のための電流量を制御する請求項１に記載の画
像形成装置。
【請求項６】前記暗減衰検出手段は、前記感光体膜に
接触している導電材料からなるブラシを備える請求項１
に記載の画像形成装置。